포도당 -6- 포스페이트 탈수소 효소 결핍: 원인, 증상, 진단, 치료

가장 흔한 효소병은 포도당-6-인산 탈수소효소 결핍증으로, 약 3억 명에게 나타납니다. 두 번째로 흔한 효소병은 피루브산 키나아제 결핍증으로, 전체 인구의 수천 명에게 나타납니다. 다른 유형의 적혈구 효소 결함은 드뭅니다.

널리 퍼짐

포도당-6-인산 탈수소효소 결핍증은 여러 국가의 인구 집단에서 불균등하게 분포합니다. 지중해 연안에 위치한 유럽 국가(이탈리아, 그리스), 세파르드 유대인, 그리고 아프리카와 라틴 아메리카에서 가장 흔하게 발견됩니다. 포도당-6-인산 탈수소효소 결핍증은 중앙아시아와 트랜스코카시아의 과거 말라리아 발생 지역, 특히 아제르바이잔에서 널리 보고됩니다. 포도당-6-인산 탈수소효소 결핍증이 있는 열대 말라리아 환자의 사망률은 낮은 것으로 알려져 있는데, 이는 효소 결핍증이 있는 적혈구가 정상 적혈구보다 말라리아 플라스모디아를 적게 포함하고 있기 때문입니다. 러시아 인구 중 포도당-6-인산 탈수소효소 활성 결핍증은 약 2%의 사람들에게서 발생합니다.

이 효소 결핍은 전 세계적으로 흔하지만, 결핍의 심각도는 민족마다 다릅니다. 적혈구에서 다음과 같은 효소 결핍 변이가 확인되었습니다: A ⁺, A", B ⁺, B", 그리고 광둥 변이.

• 포도당-6-인산 탈수소효소 변형 B ^+는 정상(100% G6PD 활성)이며, 유럽인에게 가장 흔합니다.
• 포도당-6-인산 탈수소효소 B 변종 - 지중해 지역; 이 효소를 함유한 적혈구의 활동성은 매우 낮아서 정상의 1% 미만인 경우가 많습니다.
• 적혈구의 포도당-6-인산 탈수소효소 변이체 A ^{+ - 효소 활성은 거의 정상(변이체 B+} 활성의 90% ) 입니다.
• 포도당-6-인산 탈수소효소 DA 변종은 아프리카에서 발견되며, 적혈구의 효소 활동은 정상의 10-15% 수준입니다.
• 포도당-6-인산 탈수소효소의 광동 변이종 - 동남아시아 거주자에게 나타나며 적혈구의 효소 활동이 현저히 감소합니다.

흥미로운 점은 A형 변이체의 "병리학적" 효소가 전기영동 이동도와 일부 동역학적 특성 면에서 포도당-6-인산 탈수소효소 B ⁺ 및 A ⁺ 의 정상 변이체와 매우 유사하다는 점입니다. 이 둘의 차이점은 안정성에 있습니다. 어린 적혈구에서 A형 변이체의 효소 활성은 B형 변이체의 활성과 거의 차이가 없는 것으로 나타났습니다. 그러나 성숙한 적혈구에서는 이러한 양상이 극적으로 달라집니다. 이는 적혈구에서 A형 변이체의 효소 반감기가 B형 변이체의 반감기(62일)보다 약 5배(13일) 짧기 때문입니다. 즉, A형 변이체의 포도당-6-인산 탈수소효소 활성이 부족한 것은 적혈구에서 효소 변성이 정상보다 훨씬 빠르게 진행되기 때문입니다.

포도당-6-인산 탈수소효소 결핍증의 다양한 유형은 국가마다 그 빈도가 다릅니다. 따라서 유발 요인의 작용에 용혈로 "반응"하는 사람의 빈도는 0%에서 15%까지 다양하며, 일부 지역에서는 30 %에 달합니다.

포도당-6-인산 탈수소효소 결핍증은 열성으로 유전되며 X 염색체와 연관되어 있습니다. 여성은 동형접합체(적혈구 내 효소 활성 없음) 또는 이형접합체(효소 활성 50%)일 수 있습니다. 남성의 경우 효소 활성도는 일반적으로 10/0 미만이며, 이로 인해 질병의 임상적 증상이 현저하게 나타납니다.

포도당-6-인산 탈수소효소의 병인학

포도당-6-인산 탈수소효소는 오탄당 인산 해당분해의 첫 번째 효소입니다. 이 효소의 주요 기능은 NADP를 NADPH로 환원시키는 것인데, 이는 산화된 글루타티온(GSSG)을 환원된 형태로 전환하는 데 필수적입니다. 환원된 글루타티온(GSH)은 활성 산소(과산화물)와 결합하는 데 필요합니다. 오탄당 인산 해당분해는 세포에 에너지를 제공합니다.

효소 활성 부족은 세포의 에너지 저장량을 감소시키고 용혈을 유발하며, 용혈의 심각도는 포도당-6-인산 탈수소효소의 양과 변이체에 따라 달라집니다. 결핍의 심각도에 따라 세 가지 유형의 G-6-PD 변이가 구분됩니다. 포도당-6-인산 탈수소효소 결핍증은 X 염색체와 연관되어 있으며 열성으로 유전됩니다. 남성 환자는 항상 반접합체이고, 여성 환자는 동형접합체입니다.

펜토스 회로의 가장 중요한 기능은 산화된 글루타민을 환원된 형태로 전환하기 위해 환원된 니코틴아미드 아데닌 디뉴클레오티드 인산(NADP)을 충분히 생성하는 것입니다. 이 과정은 적혈구에 축적되는 과산화수소와 같은 산화 화합물의 생리적 비활성화에 필수적입니다. 환원된 글루타치온의 수준이나 환원된 형태를 유지하는 데 필요한 포도당-6-인산 탈수소효소의 활성이 감소하면 과산화수소의 영향으로 헤모글로빈과 막 단백질의 산화적 변성이 발생합니다. 변성되고 침전된 헤모글로빈은 적혈구에서 하인츠-에를리히 소체(Heinz-Ehrlich bodies)라는 봉입체 형태로 발견됩니다. 포괄물이 있는 적혈구는 혈관 내 용혈에 의해 순환 혈액에서 빠르게 제거되거나, 막 일부와 헤모글로빈이 있는 하인츠소체가 망상내피세포계의 세포에 의해 식세포작용을 받아 적혈구가 "물린" 모양(degmacyte)을 띱니다.

포도당-6-인산 탈수소효소의 증상

이 질환은 모든 연령대의 소아에서 발견될 수 있습니다. 적혈구 내 포도당-6-인산 탈수소효소 결핍증의 다섯 가지 임상적 증상이 확인되었습니다.

1. 혈청학적 충돌(그룹 또는 Rh 부적합)과 관련이 없는 신생아 용혈성 질환입니다.

포도당-6-인산 탈수소효소 B(지중해) 및 광동 변종과 관련이 있습니다.

이탈리아인, 그리스인, 유대인, 중국인, 타지크인, 우즈베크인의 신생아에게 가장 흔하게 발생합니다. 이 질환을 유발할 수 있는 요인으로는 산모와 태아의 비타민 K 섭취, 배꼽 상처 치료 시 소독제나 염료 사용, 나프탈렌으로 처리한 기저귀 사용 등이 있습니다.

포도당-6-인산 탈수소효소 결핍증이 있는 신생아의 경우, 적혈구에서 용혈성 빈혈의 특징을 보이는 고빌리루빈혈증이 관찰되지만, 산모와 태아 간의 혈청학적 갈등은 일반적으로 나타나지 않습니다. 고빌리루빈혈증의 중증도는 다양하며, 빌리루빈 뇌병증이 발생할 수 있습니다.

2. 만성 비구형적혈구 용혈성 빈혈

이 증상은 주로 북유럽 주민들에게 나타납니다.

나이가 많은 소아 및 성인 PI에서 관찰되며, 동반 감염의 영향 및 약물 복용 후 용혈 증가가 관찰됩니다. 임상적으로는 지속적인 중등도의 피부 창백, 경미한 황달, 그리고 경미한 비장비대가 관찰됩니다.

3. 급성 혈관내 용혈.

겉보기에 건강한 어린이에게 약물 복용 후 발생하며, 예방접종, 바이러스 감염, 당뇨병성 산증과 관련해서는 덜 흔합니다.

현재 포도당-6-인산 탈수소효소 결핍증에 대한 59가지 잠재적 용혈제가 확인되었습니다. 용혈을 필연적으로 유발하는 약물에는 항말라리아제, 설폰아미드, 니트로푸란이 포함됩니다.

급성 혈관내 용혈은 일반적으로 환자가 산화 특성을 지닌 약물을 복용한 후 48~96시간 후에 발생합니다.

적혈구 내 포도당-6-인산 탈수소효소 활성이 결핍된 개인에게 용혈을 유발하는 의약품

임상적으로 유의미한 용혈을 유발하는 약물	어떤 경우에는 용혈 효과가 있지만 "정상" 조건(예: 감염이 없는 경우)에서는 임상적으로 유의미한 용혈을 일으키지 않는 약물
진통제 및 해열제
아세트아닐리드	페나세틴, 아세틸살리실산(고용량), 안티피린, 아미노피린, 파라아미노살리실산
항말라리아제
펜타퀸, 파마퀸, 프리마퀸, 퀴노시드	퀴나크린(아타브린), 퀴닌, 클로로퀸(델라길), 피리메타민(다라프림), 플라스마퀸
설파닐아마이드 약물
설파닐아미드, 설파피리딘, 설파세타미드, 살라조설파피리딘, 설파메톡시피리다진(설파피리다진), 설파실나트륨, 설파메톡사졸(박트림)	설파디아진(설파진), 설파티아졸, 설파메라진, 설파족사졸
니트로푸란
푸라실린, 푸라졸리돈, 푸라도닌, 푸라긴, 푸라졸린, 니트로푸란토인
설폰
디아미노디페닐설폰, 티아졸폰(프로미졸)	설폭손
항생제
	레보마이세틴(클로람페니콜), 노보비오신나트륨염, 암포테리신 B
결핵 치료제
	파라암모노살리실산나트륨(PAS 나트륨), 이소니코틴산 히드라지드, 그 유도체 및 유사체(이소니아지드, 리미폰, 프티바지드, 튜바지드)
다른 약물
나프톨(나프탈렌), 페닐히드라진, 톨루이딘 블루, 트리니트로톨루엔, 네오살바르산, 날리독스산(네비그라몬)	아스코르브산, 메틸렌블루, 디메르카프롤, 비타민K, 콜히친, 아질산염
식물성 제품
	완두콩(Vicia fava), 잡종 버베나, 밭콩, 수컷 고사리, 블루베리, 빌베리

용혈의 심각도는 효소 결핍의 정도와 복용한 약물의 복용량에 따라 달라집니다.

임상적으로 급성 용혈 위기 동안 아동의 전반적인 상태는 심각하며, 심한 두통과 열이 관찰됩니다. 피부와 공막은 창백하고 황달이 나타납니다. 간은 대부분 비대해지고 통증이 있지만, 비장은 비대하지 않습니다. 담즙을 동반한 반복적인 구토와 짙은 색의 변이 관찰됩니다. 급성 혈관내 용혈의 전형적인 증상은 소변이 흑맥주 색이나 진한 과망간산칼륨 용액과 같은 색으로 변하는 것입니다. 매우 심한 용혈이 발생하면 급성 신부전과 파종성 내혈관내...

4. 파비스증.

파바콩(Vicia fava)을 먹거나 일부 콩과 식물의 꽃가루를 흡입하는 것과 관련이 있습니다. 파비즘은 콩과 처음 접촉했을 때 발생하거나 이전에 이 콩을 먹었지만 이 질병의 증상이 없었던 사람에게서 관찰될 수 있습니다. 환자 중 남아가 우세합니다. 파비즘은 1세에서 5세 사이의 어린이에게 가장 흔하게 발생하며, 어린아이의 경우 증상이 특히 심각합니다. 이 질병은 어느 연령대에서나 재발할 수 있습니다. 파바콩을 먹고 용혈 위기가 발생하는 사이의 시간 간격은 몇 시간에서 며칠까지 다양합니다. 용혈 위기가 발생하기 전에 쇠약, 오한, 두통, 졸음, 요통, 복부 통증, 메스꺼움, 구토와 같은 전구 증상이 나타날 수 있습니다. 급성 용혈 위기는 창백, 황달, 혈색소뇨증이 특징이며, 최대 며칠 동안 지속됩니다.

5. 무증상 형태.

실험실 데이터

포도당-6-인산 탈수소효소 결핍증 환자의 혈액도에서 다양한 정도의 정상색소성 과재생성 빈혈이 관찰됩니다. 망상적혈구증가증이 유의미하게 나타날 수 있으며, 경우에 따라 600-800%에 달하는 정상적혈구가 관찰됩니다. 비등배수적혈구증가증, 적혈구의 호염기구 천자, 다염색증이 관찰되며, 때때로 적혈구 조각(분열적혈구)이 관찰될 수 있습니다. 용혈 위기 초기와 혈액 도말 특수 염색 후 용혈 보상기에는 적혈구에서 하인츠-에를리히 소체가 관찰될 수 있습니다. 또한, 위기 중에는 백혈구 수식의 좌측 이동을 동반한 백혈구증가증이 관찰됩니다.

생화학적으로는 간접 빌리루빈에 의한 빌리루빈 농도의 증가, 자유 혈장 헤모글로빈 수치의 급격한 증가, 저합토글로빈혈증이 관찰됩니다.

골수천자에서는 적혈구세포의 급격한 과형성이 드러납니다. 적혈구세포의 수는 전체 골수핵세포의 50~75%에 달하며, 적혈구식세포증의 징후가 검출됩니다.

적혈구에서 포도당-6-인산 탈수소효소 결핍을 확인하기 위해 적혈구의 효소 활성을 직접 측정하는 방법이 사용됩니다. 이 연구는 용혈 보상기 동안 수행됩니다.

질병의 유전적 특성을 확인하려면 환자의 가족에게서 포도당-6-인산 탈수소효소의 활동도 확인해야 합니다.

감별진단

이 검사는 바이러스성 간염, 다른 효소 결핍증, 자가면역성 용혈성 빈혈의 경우에 시행됩니다.

포도당-6-인산 탈수소효소 처리

용혈을 유발하는 약물의 섭취를 배제해야 하며, 엽산 섭취가 권장됩니다.

헤모글로빈 농도가 60g/L 이하로 떨어지면 적혈구 질량을 이용한 대체 요법을 실시합니다(적혈구 질량의 품질 요구 사항과 부피 계산은 아래에 제시되어 있습니다).

비장절제술은 이 수술로 인해 용혈이 중단되지 않으므로, 이차성 과비장증이 발생한 경우에만 사용됩니다.

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